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《实现“中国制造2025”全面向智能制造业转型》

  • 来源专题：数控机床——战略政策
  • 编译者： 杨芳
  • 发布时间：2015-11-04

  • 白色待焊车架随输送带停下，紫色的机械手稳稳将其卡住定位，几台亮黄色的机器人 齐拥而上，瞬间火花四溅，各焊点逐一完成，一分钟内被送往下一个工作岛，同时也迎来下一个待焊车架。

    　　这就是发生在上汽通用武汉工厂的焊装车间内的日常一幕，该车间2015年刚刚投产，目前拥有452台机器人，自动化 率已高达97％。

    　　在2011年，机器人在中国的销量还仅有2.2万台，到2014年已跃升至5.7万台，中国连续两年稳坐全球机器人市场首位。而机器人从事的工作岗位，也由一开始重体力、重复性以及可能会对人体健康产生影响的工位，慢慢发展成“无人工作岛”、“无人生产线”、“无人车间”。

    　　时至今日，机器人在“中国制造”中的角色，遍布钣金加工、抛光打磨、喷涂、分拣、包装码垛等各个生产工序。“只要你能想到的行业，都可以用到我们的机器人。”上海发那科机器人有限公司（下称上海发那科）一位员工向记者表示。

    　　早在2012年，中国已就机器人产业开始国家级的战略布局，可以说，正是这样的政策催化，以及频频出现的“用工荒”，带动了机器人市场此前三年的爆发性增长。如今“中国制造2025 ”概念的提出，尤其是智能制造和智能工厂的装备需求，又为“进击的机器人”们打了一针兴奋剂。

    　　政策“馅饼”

    　　对于《中国制造2025》中提及的重点任务——“推进制造过程智能化”一项，东莞力生机械设备有限公司（下称力生公司）董事长张高强可谓烂熟于心。文件中提出：“在重点领域试点建设智能工厂/数字化车间，加快人机智能交互、工业机器人……的应用，促进制造工艺的仿真优化、数字化控制、状态信息实时监测和自适应控制。”这被他视作公司未来的发展方向。

    　　张高强介绍，力生公司已经在5月成立了一个培训中心，主要就是对员工进行机器人应用的培训；此外还计划增设工程中心，针对视觉应用和控制系统 进行自主研发。他甚至已经打算将公司名称改为“广东力生智能”。

    　　这家成立于1996年的生产线供应企业，正由原本的机械设备行业，全面向智能制造业转型。

    　　像力生公司这样“半路出家”的企业，在机器人行业比比皆是。东莞机器人技术协会会长蒋仕元向记者证实，他所知的绝大多数机器人相关企业，崛起于2014年东莞“机器换人”政策推出之后。.

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    • 编译者：杨芳
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    • 我国制造业创新能力还不强，关键核心技术对外依存度偏高，以企业为主体的技术创新体系尚不完善，必须依靠创新驱动促进产业转型升级。 我国创新驱动发展战略也应以制造业转型升级和抢占国际竞争制高点为主要目标，通过技术创新、产品创新、商业模式创新、业态创新、品牌创新和管理创新等手段推动我国制造业转型升级，加快制造业向高端化、品牌化、绿色化转型，提升整体效益和综合竞争力。 制造业是国民经济的主体，是国家间经济角力和竞争的主战场，彰显着综合国力。我国制造业创新能力还不强，关键核心技术对外依存度偏高，以企业为主体的技术创新体系尚不完善，必须依靠创新驱动促进产业转型升级。与此同时，创新驱动的根本目的是为了促进产业升级发展，制造业具有产业链条长、带动作用大、创新活动密集、发展空间广阔等特征，是产业创新发展的主体和中流砥柱。德国、美国、日本等创新强国正是通过将创新成果源源不断地应用到制造业，促进制造业升级发展取得了巨大成绩。我国创新驱动发展战略也应以制造业转型升级和抢占国际竞争制高点为主要目标，通过技术创新、产品创新、商业模式创新、业态创新、品牌创新和管理创新等手段推动我国制造业转型升级，既要推动战略性新兴产业蓬勃发展，也要注重用新技术新业态全面改造提升传统产业，加快制造业向高端化、品牌化、绿色化转型，提升整体效益和综合竞争力。 全球制造业变革新趋势 进入新世纪以来，特别是国际金融危机以来，新一轮科技革命和产业变革不断孕育突破，发达国家重新审视发展战略，纷纷提出以重振制造业为核心的战略布局，全球制造业格局发生深刻调整，新一轮产业变革蓄势待发，并带来制造业技术体系、生产模式、组织形态的重大变革，全球制造业发展呈现出智能化、网络化、服务化、绿色化等新趋势。 （一）“大物移智云”加快发展，生产方式更加智能化 随着“大物移智云”等新一代信息技术的发展以及信息化水平的普遍提高，数字技术、网络技术和智能技术日益渗透融入产品研发、设计、制造的全过程，推动产品生产方式的重大变革。主要发达国家和跨国企业均把智能制造作为新一轮发展的主攻方向，德国提出工业4.0、美国发展工业互联网、法国实施未来工业计划等，一些跨国企业也纷纷加大智能化改造、先进机器人研发的投入力度，传统制造加速向以人工智能、机器人和数字制造为核心的智能制造转变。据麦肯锡咨询公司预测，到2025年，发达经济体中15%－25%的企业制造将实现智能化和自动化，而新兴经济体中该比重将占5%－15%。 （二）规模化生产向定制化生产转变，组织方式日益网络化 新一代信息技术的推广普及，特别是互联网的应用发展，带来制造业生产方式的重大变化，也推动了制造企业组织流程和管理模式的创新，内部组织扁平化和资源配置全球化成为制造企业培育竞争优势的新途径。与此同时，网络发展带来的众创、众包、众筹、线上线下互动等方式，可以汇聚全球的创新资源为企业提供生产研发服务，网络协同创新成为新的风向标。 （三）生产制造和服务环节加速融合，产业链条服务化趋势明显 随着制造业和服务业融合程度的加深，服务化已经成为引领制造产业升级和保持可持续发展的重要力量，是制造业走向高级化的重要标志之一。服务型制造日益成为新的产业形势，推动制造企业从单一产品提供商向产品与整体解决方案提供商转变，产业价值链重心由生产端向研发设计、营销服务等转移，推动全生命周期管理、总集成总承包、电子商务等新业态新模式快速兴起。国际商业机器公司（IBM）、通用电气公司（GE）、耐克（NIKE）、罗尔斯-罗伊斯航空发动机公司（ROLLS-ROYCE）、米其林轮胎等众多知名跨国公司的主营业务都已经实现了由传统制造向制造服务业转型。 （四）绿色发展理念深入人心，生产过程加速绿色化 随着制造业发展与资源环境制约矛盾的日益突出，为实现资源能源的高效利用和保护生态环境，主要发达国家纷纷提出绿色化转型战略和理念，欧美的“绿色供应链”、“低碳革命”、日本的“零排放”等新的产品设计理念不断兴起，“绿色制造”等清洁生产过程日益普及，节能环保、新能源、再制造等产业快速发展，并成为发达国家重塑制造业竞争力的重要手段。 我国制造业发展现状和问题 经过改革开放40年的快速发展，我国已成为世界第二大经济体和最大的世界工厂，形成了门类齐全、独立完整的产业体系，总量规模大、参与国际分工程度高，在全球制造业占据重要地位。 （一）总量规模全球第一 经过多年的持续快速发展，我国工业总体规模不断扩大，综合实力显著增强，不仅对我国经济和社会发展做出重要贡献，也成为支撑带动世界经济增长的重要力量。从国际比较看，1990年我国制造业占全球比重为2.7%，居世界第九；到2000年上升到6.0%, 居世界第四；2010年为19.8%，超过美国跃居世界第一工业大国；2015年已高达26.7%，比排名第二的美国高9个百分点，持续保持领先地位。 （二）结构调整成效显著 受市场需求规模逼近峰值、资源环境约束强化和制造业结构调整力度加大双重影响，我国制造业结构调整步伐加快。钢铁、冶金、电解铝等传统制造业领域出现大量产能过剩，增长乏力；而新一代电子信息、高端装备制造、新能源、节能环保、生物医药、新能源汽车等战略性新兴产业却保持较快发展，先进产能比重快速提高，2017年底，我国战略性新兴产业产值占GDP的比重提高至10%左右。高技术产业快速增长和占比提高也是工业结构优化的重要表现，近五年高技术制造业增加值增速保持在13%以上，比全部工业快6个百分点以上。部分先进制造业前沿领域表现颇为耀眼，2017年工业机器人和新能源汽车同比分别增长68.1%和51.1%，集成电路、航空发动机及燃气轮机、大型飞机、5G通信等重大项目也加快突破发展。 （三）竞争力和创新能力明显提升 近年来，在创新驱动发展战略引领下，工业企业研发投入快速增长，企业研发投入强度从2008年的0.61%增加到2017年的1.1%左右，我国制造业技术水平持续提高，自主创新能力显著增强。根据德勤全球消费与工业产品行业团队与美国竞争力委员会编写的《2016全球制造业竞争力指数》，2016年中国制造业全球竞争力指数位居全球第一，是目前最具竞争力的制造业国家。从创新能力看，根据世界知识产权组织、美国康奈尔大学、欧洲工商管理学院共同发布的《2017年全球创新指数》，我国的全球创新指数在128个经济体中名列第22位，比2012年提升12位，成为该报告发布10年来第一个跻身全球22强的中等收入经济体。 尽管我国制造业发展取得了显著成效，但仍存在如下突出问题：一是有效需求不足，产能过剩矛盾凸显，有效供给不能完全适应消费结构升级的需求，需要提高供给侧对消费结构升级的适应性和灵活性；二是“大而不强”问题突出，部分行业领域关键核心技术缺失、产品质量不高；三是传统比较优势弱化、资源环境约束趋紧、体制机制束缚问题突出；四是产业向中高端迈进遇到发达国家“再工业化”和新兴经济体“分流”两头挤压，制造业转型升级的难度较大。 我国制造业强国建设的战略部署 为应对新一轮全球制造业领域竞争，切实提升我国制造业核心竞争力，我国应把握发展机遇，实施“制造强国”战略，不断提高制造业创新能力和基础能力，推进信息技术与制造技术深度融合，促进制造业朝高端、智能、绿色、服务方向发展，培育制造业竞争新优势。 （一）全面提升工业基础能力 工业基础能力直接决定着产品性能和质量，是建设制造强国的重要基础和支撑。但是，长期以来，我国“四基”发展严重滞后，使我国制造业长期处于全球制造业产业链的中低端，成为制约我国制造业发展的“卡脖子”难题。必须加快实施工业强基工程，围绕高端发展和传统产业转型升级需求，梳理出需要重点攻克的关键基础材料、核心零部件、先进基础工艺、产业技术基础等瓶颈制约，集中力量予以各个突破。 （二）促进重点领域突破发展 一是加快发展智能制造。着力攻克关键技术装备，夯实智能制造基础，培育推广智能制造新模式，推进重点领域智能制造成套装备集成应用，培育推广智能制造新模式。二是全面推行绿色制造。加快实施传统行业绿色改造升级，积极引领新兴产业高起点绿色发展，推进资源高效循环利用。三是积极发展服务型制造，引导企业通过创新设计、供应链管理、全生命周期管理、总集成总承包服务等，延伸服务链条，促进服务增值。四是注重创新驱动传统产业升级。实施“制造业重大技术改造工程”，重点支持轻工、纺织、机械等传统行业技术改造、共性技术研发和核心零部件国产化，推动传统产业内涵式发展。实施创新成果转化促进行动，鼓励和支持企业技术中心、工程实验室、科技重大基础设施等创新载体改造提升。实施清洁生产行动，鼓励采用先进的节能、节水和清洁生产工艺技术实施升级改造。 （三）加强质量品牌建设 质量品牌是企业乃至国家核心竞争力的综合体现。加强质量品牌建设的过程实际上就是提升产品质量、改善服务、技术创新的过程。为此，要把增品种、提品质、创品牌作为增强企业和产品竞争力的重要抓手，按照中央推进供给侧结构性改革的重要部署，实施质量强国战略，开展质量品牌提升行动，支持企业提高产品全生命周期质量追溯能力。 （四）推进“制造业+”发展 随着制造业智能化、网络化、服务化步伐加快，制造业与相关产业和要素深度融合，催生更多引领制造业发展的新模式、新业态。为此，要把握“制造业+”发展趋势，按照加快建设实体经济、科技创新、现代金融、人力资源协同发展的产业体系的新要求，促进“制造业+科技”、“制造业+金融”、“制造业+人才”等要素深度融合，催生“制造业+生产性服务业”、“制造业+互联网、大数据”等一批新兴产业加快发展。 （五）切实改善营商环境 营商环境也是竞争力。面对发达国家再工业化、特朗普制造业回流和新兴经济体加快制造业发展的竞争态势，一是积极挖掘潜力，针对企业用工、税费、物流、融资、能源等成本问题，采取务实措施，降低实体企业成本，二是需要从体制机制的改革上发力来提升营商环境质量，加快完善现代高效的政府治理体系，提升政府治理水平，以政府效率提高换得制造业效率改善。.
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  • 《“人工智能+制造”最终目的是加快制造业转型升级》
    • 来源专题：数控机床——战略政策
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    • 中国社会科学院工业经济研究所和腾讯研究院共同研究编制的《“人工智能+制造”产业发展研究报告》认为，对于复杂的制造业来说，互联网的定位更应该在“助力者”而非“颠覆者”，帮助制造企业加快转型升级的步伐。 “人工智能+制造”本质是追求人机协同 人工智能作为一类信息技术，诞生于20世纪50年代，几乎与计算机同步。60多年来人工智能涉及的技术和派系众多，学界并没有一个明确的定义。对于大多数公众而言，从其发展目的的角度，可以简单将其理解为“与人类一样聪明的人造机器”。 将这个聪明的“机器”放入制造业中，主要的作用就是使机器能够“达到甚至超过人类技工水平”，以实现企业生产运营效率的提升。这个放入“人工智能”的“智能化”过程，与过去制造业追求“自动化”的过程实际上有本质的差异。“自动化”追求的是机器自动生产，本质是“机器替人”，强调大规模的机器生产；而“智能化”追求的是机器的柔性生产，本质是“人机协同”，强调机器能够自主配合要素变化和人的工作。 因此，“人工智能+制造”未来所追求的，不应是简单粗暴的“机器替人”，而应是将工业革命以来极度细化、甚至异化的工人流水线工作，重新拉回“以人为本”的组织模式，即让机器承担更多简单重复甚至危险的工作，而人承担更多管理和创造工作。 “人工智能+制造”必然走向平台模式 制造业是一个庞大的产业，同一个厂房里，可能有好几种来自不同厂家的生产设备，这些设备往往采用各自的技术和数据标准，彼此之间并不能直接连通和交互。不同的工厂乃至不同的制造业企业，差异就更大了。这样的差异使得传统制造业信息化难度大、效率提升有限。 互联网的普及和发展催生了“平台模式”，平台内信息传播的速度大大增加、交易成本大大降低，有效促进了经济效率的提升。近几年，互联网的这个模式逐渐扩展到了各行各业。对于制造业而言，这个模式就是“工业互联网平台”。 未来“人工智能+制造”的实现的重要基础就是这个平台，由这个平台为产业提供通用的算力（工业云计算和边缘计算）、算据（工业大数据）和算法（工业人工智能）能力，从而推动整个产业的转型升级。根据调研公司MarketsandMarkets的数据显示，这三部分代表的全球工业互联网平台市场规模占整体“人工智能+制造”的比例，将从2016年的24%增长为2025年的36%，达到2.6千亿美元。 互联网助力“人工智能+制造”的三类典型场景 互联网经过数十年发展，已成为信息革命的中坚力量，也是当前人工智能技术发展的领航者。其连接、数据、云、算法和安全等五方面的经验与积累，能够有效支持其推动人工智能与各产业结合落地。对“人工智能+制造”而言，目前互联网助力的典型场景主要有三类： 一是产品注智，从软件到硬件的智能升级。互联网可以将其人工智能算法，以能力封装和开放方式嵌入到产品中，从而帮助制造业生产新一代的智能产品。如谷歌开发出专用于大规模机器学习的智能芯片TPU、腾讯AI开放平台对外提供计算机视觉等AI能力等。 二是服务注智，提高营销和售后的精准水平。互联网可利用其人工智能算法，为制造企业提供更精准的增值服务。一是售前营销，以人工智能进行用户侧需求数据的多维分析，实现更实时、精准的广告信息传递；二是售后维护，以物联网、大数据和人工智能算法，实现对制造业产品的实时监测、管理和风险预警。如三一重工结合腾讯云，把分布全球的30万台设备接入平台，利用大数据和智能算法，远程管理庞大设备群的运行状况，有效实现故障风险预警，大大提升了排障效率并降低维护成本。 三是生产注智，增强机器自主生产能力。互联网可帮助制造企业，将人工智能技术嵌入生产流程环节中，使得机器能够在更多复杂情况下实现自主生产，从而全面提升生产效率。目前主要应用在工艺优化，即通过机器学习建立产品的健康模型，识别各制造环节参数对最终产品质量的影响，最终找到最佳生产工艺参数；智能质检，即借助机器视觉识别，快速扫描产品质量，提高质检效率。 总之对于复杂的制造业而言，互联网需要更多从合作者、助力者、服务者的角度看待。正如腾讯董事会主席兼首席执行官马化腾所言，腾讯“不会进入各行各业取而代之，而是做好连接、工具和生态三个角色”。在此基础上，人工智能等新一代信息技术才能更有效地发挥作用。
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